东北水电站大坝混凝土冻融与冻胀破坏

东北电力部门所属大坝一般都修建在高寒山区，最早修建的是３０年代，有丰满等３座，５０年代以后又陆续建成桓仁等８认，均为混凝土坝，修建较早的几座大坝都不同程度地遭以冻融和冻胀破坏，轻则影响观瞻，重则威胁大坝安全运行。为此，不得不进行大规模的修补和加固，本文介绍其冻融与冻胀情况，修补和加固的方法，分析其破坏原因，并提出几点防范。     

丰满大坝溢流坝段长期渗漏原因探析

丰满大坝渗漏造成坝体混凝土冻融破坏和多次深层冻胀破坏,同时还造成坝体内部溶沟溶槽发育。多年来对溢流坝不断加固治理以及灌浆防渗,但是渗漏仍不能遏止,溢流坝混凝土的破坏速度仍未能减缓。经分析得出:丰满大坝施工期间导流、截流封堵措施不当是造成溢流坝段长期渗漏的主要原因。     

水丰大坝上下游面补强加固

由于水丰大坝施工质量差,竣工后不久大坝表面混凝土就开始冻融破坏;几经泄洪,溢流面冲刷破坏严重.本文分析了表面混凝土破坏原因,简要介绍了上下游面破坏和补强加固情况,并提出今后的补强措施.     

丰满大坝监测成果及结构性态分析

通过对丰满大坝多年变形、渗流监测成果及坝体结构检查结果的分析,评价了丰满大坝的工作性态,结论认为,丰满大坝存在一些严重先天缺陷,又长期在冻融、冻胀、溶蚀等不利环境下工作,安全耐久性出现不少问题.经过几十年不断地维修加固,特别是近年的系统加固工作,大坝缺陷得到一定程度的处理,老化进程已经减缓.监测成果表明,近年大坝变形、渗流变化规律正常,数值比前期明显减少.大坝实际工作性态是安全正常的.     

水丰大坝安全鉴定中发现的问题及处理意见

中朝双方在1997年对水丰大坝和副坝进行安全鉴定,按现行的设计标准进行复核和现场检查,认为水丰大坝和副坝经过维护和加固,运行基本正常,大坝和副坝是稳定的.但大坝和副坝均发现一些问题需要处理,以确保大坝安全.本文针对这些问题,提出了一些处理意见.     

丰满水电站设计,施工,运行与大坝安全评价

丰满大坝建坝时就存在着严重缺陷,又长期受风化、冻胀、渗漏和溶蚀等影响,破损老化严重,1986年溢流面遭受到大面积破坏.大坝还存在防洪能力低、抗震能力不够等问题.1988年起对大坝进行全面补强加固,1997年基本结束.在1998年11月召开的大坝安全定期检查会议上,专家组评定丰满大坝为正常坝.     

温度作用对运行期间混凝土坝的影响

本文通过工程实例介绍温度在混凝土坝运行期间的各种影响和作用,它能使坝体产生裂缝,使施工期出现的裂缝扩展;还能使混凝土表面产生冻融破损,使混凝土深层产生冻胀破坏。这不仅影响大坝的使用寿命,而且威胁大坝的安全。若对大坝运行期间的温度加以控制(如对大坝廊道和孔洞进行封堵、溢流坝反弧段积水等),则可减小温度变化幅度,从而改善坝体应力状态和减少冻融、冻胀的程度及范围。     

丰满大坝上游坝面沥青混凝土防渗设计及有关防渗效果

丰满大坝现已运行四十多年．由于混凝土质量低劣，坝体漏水严重。在长期的运行过程中，受冻融、风化和洛蚀作用，坝面混凝土千疮百孔，已严重威胁大坝安全运行。为了维护大坝的安全运行，延长大坝使用寿命，已经开始对大坝进行全面加固，本文就245m～226m高程的流有混凝土防渗层设计及有关效果作以介绍。1大坝病害简介观体各个部位由于边界条件不一样，因而其破坏形式也就不同。常年暴露在空气中的低强度混凝土，由于受大气及阳光作用，坝表面混凝土普遍存在风化现象，而经常处于水位变化区的低强度混凝土以及下游坝面渗水出露部位的混凝土…     

丰满大坝维修加固可行性分析

本文分析了丰满大坝坝基和坝体的有利条件,指出大坝目前存在的问题是先天性缺陷造成的历史遗留问题,同时分析了近70年来坝体溶蚀、混凝土强度和F67断层的变化情况,提出了丰满大坝进行维修加固的可行性。同时指出维修加固重中之重要解决的问题是上游面A块渗漏问题,遏制渗漏可消除对混凝土耐久性的不利影响和泄洪安全隐患。按照近70年运行实践,可以预见防渗加固的同时采取综合措施解决其它问题后,可保证丰满大坝的长期安全运行：     

水工混凝土冻融破坏实例分析

东北地区几个大中型水电站,因混凝土冻融破坏而不同程度的影响了建筑物的安全运行。丰满电站运行40多年,由于冻融破坏而进行的较大规模坝面补修就有两次。云峰及桓仁两水电站虽然运行仅10几年,前者由于滥流面混凝土普遍产生冻融破坏并有钢筋外露已影响泄洪;后者局部混凝土也发生冻融破坏。葠窝水库投入运行6～7年溢流坝面混凝土也已发生严重的冻融破坏。     

加强寒冷地区混凝土坝上游防渗的必要性

从坝体结构安全（强度、稳定）、大坝事故处理和大坝耐久性（混凝土渗漏溶蚀、冻融和冻胀破坏）等方面,用工程实例说明寒冷地区加强混凝土坝上游防渗的必要性。     

硫酸（亚硫酸）盐渍土有荷载多次冻融盐冻胀发育规律试验研究

通过对天山北麓水磨河流域细土平原区硫酸（亚硫酸）盐渍土有荷载多次冻融盐-冻胀试验研究,发现不同硫酸钠含量、不同压力土体多次冻融盐-冻胀变形随冻融次数的变化规律是土体膨胀力、土体抵抗力、外压力综合作用的结果。不同压力、不同硫酸钠含量土体冻融循环次数与土体盐-冻胀干密度和土体盐-冻胀率均符合二次抛物线规律。     

土坝护坡冻害的研究

土坝护坡因冻害破坏数量多、损失巨大 ,文中根据黑龙江省绥分地区大中型水库多年冰压力和坝体冻胀的观测资料 ,分析了水库的冰情规律 ,对土坝护坡冻害原因进行了深入研究 ,得出土坝护坡冻害的主要因素并非是静冰压力 ,而是坝体冻胀破坏 ,并提出了土坝护坡防冻害的措施。     

石城子水库砌石拱坝除险加固设计

石城子砌石拱坝位于高寒地区的深峡谷中,通过对石城子浆砌石拱坝除险加固措施的分析,提出了坝体迎水面采用挂网喷射混凝土的方案解决坝体渗漏以及坝体应力不满足规范要求问题,采用帷幕灌浆方案解决坝体、坝体与坝肩接触部位以及坝肩绕坝渗漏等问题。同时指出:高寒地区砌石拱坝的渗漏,不仅损失水量,更为严重的是,在冻融、冻胀作用下,坝体材料强度不断降低。因此,整治设计时应防止库水入渗,从根本上杜绝冻融循环重复发生,并采用充填灌浆等措施尽可能地充填砌体内现有孔隙,使砌体的抗渗、抗冻能力都得到提高;介于砌石拱坝坝体出现裂缝、渗漏等病害的几率较大,为了整治、维护的方便,在兴建砌石拱坝时,垫座适当做得厚大,使垫座厚度适当超出上部坝体厚度。同时,运行单位应保证放空设施运行正常是必要的。     

廊道布置对混凝土重力坝冻融破坏特性影响研究

冻融破坏是混凝土重力坝常见耐久性问题之一。通过大坝渗流和温度仿真分析确定潜在冻融破坏区域,基于已有混凝土冻融损伤本构模型分析大坝的塑性损伤分布,以此评价廊道布设形式对重力坝冻融损伤特性的影响。分析结果表明:混凝土结构的抗冻特性不等同于其本体材料抗冻特性,合理增设廊道数量对混凝土重力坝抗冻耐久性有利,该研究成果能为严寒区域重力坝抗冻耐久性设计提供参考。     

丰满混凝土重力坝的冻胀变形分析

根据混凝土结构的冻胀变形机理、典型混凝土试件冰冻变形过程并结合丰满大坝的温度过程特点,定性地解释了坝顶位移测值的历年＂双峰＂现象,界定了冻胀变形的涵义;采用温度等效变形的有限元分析说明受冻胀影响,坝顶廊道处的位移除上抬外还会有向上游的水平位移;利用包含冰冻因子的统计模型对坝顶位移的分析表明,丰满大坝的加固工程对减小冻胀变形的影响确实起到了一定作用,位移测值＂双峰＂现象已不明显,但仍存在冻胀变形,表现出季节性的冻胀变形且时效变形仍有一定的发展趋势.     

PS加固坎儿井井壁黄土的工程特性试验研究

冻融循环引起的井壁剥落是坎儿井破坏的初始阶段和主要形式.为探究高模数硅酸钾(PS)加固井壁的工程特性,进行了PS改良坎儿井黄土冻融循环后的冻胀与强度试验.结果表明:掺入PS可显著提高土样的起始冻胀含水率,并大幅削弱土体冻胀量,但冻胀量并不随PS掺量的增加而降低,掺量过大使孔隙水分存在部位发生变化是其主要原因.随着PS掺...     

在役混凝土坝耐久性研探

20世纪50～60年代兴建的混凝土坝,在长达40多年的运行历程中,其耐久性遭受到地基劣化、冲磨空蚀、冻融冻胀、表层碳化、渗漏溶蚀、硫酸盐侵蚀、裂缝、水工机械衰损、水库淤积等因素的影响,有的老化病害比较严重,个别曾影响到大坝的安全稳定。经过维修加固和科学调度,这些大坝如今运行状态仍属正常,没有因老化病害致使承载能力和使用功能丧失而退出运行的事例。需继续加强影响大坝耐久性因素的分析研究,将工程治理措施与适当调整运行方式相结合,及时消除重大老化病害,避免或减少大坝耐久性遭受损害,以延长大坝的正常使用寿命。